聶源 張文哲 苗強
摘 要:BIM技術在鐵路行業(yè)中的應用,目前處于起步階段,有關研究成果較少。BIM技術能夠為鐵路行業(yè)的高速發(fā)展提供質量、工期以及技術方面的解決方案。本文主要對BIM技術概念、優(yōu)點,及其在鐵路行業(yè)中的應用現(xiàn)狀進行了分析,并深入分析了BIM技術在鐵路橋隧工程中的應用。
關鍵詞:BIM技術;鐵路行業(yè);應用研究;橋梁隧道
BIM技術在鐵路行業(yè)中的應用目前還處于起步階段,有關實踐表明在鐵路建設工程中應用BIM技術能夠做到生命期信息共享,促進鐵路行業(yè)的生產(chǎn)方式向工業(yè)化、信息化進行發(fā)展,為工程的工期、環(huán)境、質量、安全以及投資等提供保障,最終達到提高施工質量,保障施工安全以及確保運營穩(wěn)定的目的。
1 BIM技術簡析
BIM技術是以三位數(shù)字模型為對象,包含了項目設計、項目施工與運營,是一門新興的技術。該技術思想最初被提出的實踐是20世紀中后期,該模型具備以下兩大特點:(1)信息室模型的靈魂,具有共享性與一致性;(2)模型是真實項目的虛擬空間的數(shù)字化體現(xiàn),視覺效果強烈。BIM將項目有關的信息當做模型基礎。BIM技術與二維設計進行比較,其具備以下4點優(yōu)勢:(1)信息集成,解決了項目參數(shù)方進行信息交流的不便以及信息斷層問題;(2)模型參數(shù)驅動實現(xiàn)了設計自動化與設計智能化;(3)開放式的數(shù)據(jù)接口能夠滿足多種軟件之間的信息互動;(4)多維仿真平臺有利于參建方之間進行協(xié)同合作。
2 應用現(xiàn)狀
BIM技術在我國鐵路中的應用目前是起步階段,BIM技術2013年才在我國鐵路工程中進行推廣應用,并啟動了相關的技術研究工作。目前,國內(nèi)已經(jīng)取得了一定的研究成果,例如:鐵路路基三維模型在橋梁、車站中實現(xiàn)了三維設計。
3 BIM技術在鐵路橋隧工程中的應用
3.1 基本框架
應用BIM技術以后,最為關鍵的是從基礎數(shù)據(jù)到建立模型,如果模型建立的不成功,那么其余工作都徒勞無功,因此該過程是首先應當解決的問題。模型是設計的基礎,不同層面模型屬性的結合,能夠得到不同成果。主要的成果可以概括為以下幾方面:(1)分析:合理模型邏輯分析,其中力學性質最為重要,其保證了模型的力學要求。該部分又可以分為動態(tài)與靜態(tài)分析兩方面,分析離不開力學軟件。其次是組成部分空間分析,在無差漏的情況下,應去除2D狀態(tài)下難以發(fā)現(xiàn)的弊端,完善設計;最后進行模型性分析,例如:雨量、日照等;(2)出圖:主要是輸出模型的二維圖紙?,F(xiàn)階段三維交付標準還沒有統(tǒng)一,因此可以通過模型生產(chǎn)規(guī)范又具備技術含量的圖紙,作為交付依據(jù);(3)數(shù)量:在工程設計中,工程數(shù)量是非常重要的內(nèi)容,借助模型便能得到工程不同部位的工程量以及整個工程的工程總量,進而更加準確的得到工程造價;(4)展示:展示部位可以分為工程主體展示與大場景展示;(5)模擬施工:設計階段對施工進行模擬能夠為施工方提供基本的參考數(shù)據(jù);(6)技術交流:基于模型的交流具有簡單易懂、直觀真實的特點,技術要點或者關鍵部位,可通過模型來展示;(7)交流:基于模型的交流能夠顯著的提升各參建方間的交流效率。
3.2 設計能力
鐵路行業(yè)從2D向BIM進行轉變是鐵路行業(yè)發(fā)展的必然趨勢,只有綜合進行資源配置才能形成真正的設計能力。首先領導階層應用充分重視BIM技術。其次還應建立具有豐富專業(yè)經(jīng)驗與具有一定計算機應用能力的設計團隊。以項目為基礎,形成設計、校審、復核、審定的流暢工作流程,同時結合實際制定相應的工作制度,注重經(jīng)驗總結與交流。對疑難問題進行探討,并制定出解決方案。對資源進行合理配備,根據(jù)項目建立一定的激勵機制,來促進BIM工作的推廣應用,形成鐵路行業(yè)的BIM設計能力。軟件平臺是BIM工作實施的基礎,市場上主要提供的BIM設計平臺有達索系統(tǒng)、奔特力、歐特克,針對不同領域的軟件特點各不相同,解決方案也存在一定的差別。目前還沒有針對鐵路行業(yè)的軟件平臺,因此結合專業(yè)特點與鐵路行業(yè)的特點,對適應性進行全面考察,設計出針對性的軟件平臺很有必要。
3.3 BIM深化應用
在鐵路建設項目中橋梁、隧道是非常重要的內(nèi)容。在橋梁、隧道項目中,資源的合理配置是BIM應用的基礎。進行BIM構件庫建設與管理,注重技術以及設計模型質量的管理,是工作流程形成、模型質量保證以及各項工作順利實施的基礎。在BIM技術應用過程中,專業(yè)間的協(xié)同、專業(yè)內(nèi)部協(xié)同非常重要。除了設計平臺所提供的基本協(xié)同方式外,還需要結合計劃管理、質量管理、技術管理等平臺協(xié)同工作,提升設計效率提升。設計企業(yè)應向施工企業(yè)進行BIM交付,BIM施工過程奠定基礎,來促進鐵路工程施工順利、安全的進行。
4 結語
通過上述對BIM技術概念與優(yōu)勢進行分析,對BIM技術的基本框架、設計能力以及深化應用進行了分析。表明,與傳統(tǒng)的2D相對比,BIM技術視圖更加直觀、易懂,符合工程人員的思維習慣;信息具有共享性與一致性,工程建設的各參建方能夠借助BIM模型很好地進行信息交流,實現(xiàn)協(xié)同合作,提高工程的施工效率。同時BIM技術還能夠有效地對工程施工進程、投資進行控制,提高運行管理水平。因此將BIM應用到鐵路行業(yè)非常必要,但是現(xiàn)階段國內(nèi)有關鐵路方面BIM研究成果罕見,BIM三維設計也存在諸多技術問題,因此還應加強BIM在鐵路行業(yè)中應用的研究力度,完善規(guī)范,出臺激勵機制,推動鐵路行業(yè)中BIM技術的應用。
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(作者單位:重慶交通大學)